Индивидуальный фотоконтроль потоков гамма-лучей и тепловых нейтронов (метод ифкн)

Метод ИФКН является модификацией обычного метода ИФК и предназначается для определения доз тепловых нейтронов и γ-излуче­ния, получаемых лицами, работающими в поле этих излучений.

Методика применения ИФКН аналогична методике ИФК, за исключением некоторых изменений, описанных ниже.

Поскольку обычные фотографические пленки практически нечувствительны к потокам нейтронов, для регистрации тепловых нейтронов в методе ИФКН используются люминесцирующие экраны из сульфида цинка, активированного серебром и сплавленного с борным ангидридом. Тепловой нейтрон захватывается ядром бора и возникает ядерная реакция, в результате которой образуются α-частицы и ядра отдачи лития. Проходя через кристаллы сульфида цинка, эти частицы возбуждают свечение люминофора, которое действует на фотопленку, вызывая ее дополнительное облучение. Гамма-лучи также возбуждают свечение люминофора, но оно сравнительно слабее, чем при облучении тепловыми нейтронами.

Кассеты ИФК в методе ИФКН подвергнуты частичной переделке. Так же как и в методе ИФК, на часть своей высоты кассета обклеивается снизу компенсирующим свинцовым П-образным фильтром толщиной 0,757+ 0,05 мм, который уменьшает "ход с жесткостью" фотопленки. Кроме того, внутрь кассеты вкладываются два пластмассовых вкладыша, в которые друг против друга вмонтированы люминесцирующие экраны в виде дисков диаметром 10 мм. На одном из вкладышей имеются два экрана, на другом – только один нижний. Вкладыши крепятся к стенкам кассеты винтами. На крышке кассеты сверху нанесен номер кассеты. Внутрь крышки вставлена пружинка, удерживающая пленку, которой заряжается кассета.

Для зарядки кассеты пленка вставляется в пружинку на крышке и вдви­гается в кассету. При этом крышка закрывает кассету. Для обработки пленка извлекается из кассеты вместе с крышкой; последняя крепится в пазах крышки бачка. Всю обработку пленка проходит вме­сте с крышкой кассеты, поэтому необходимость в маркировке отпадает.

У экранированных пленок с помощью денситометра определяется оп­тическая плотность почернения пленки вне экранов на участке, распо­лагающемся между свинцовыми фильтрами S_П и на месте нижнего пят­на (между двумя экранами) S_Э. Если почернение S_Э окажется больше 2,0, то определяется также плотность почернения верхнего пятна (от одного экрана) S_Э1. По контрольной кривой почернения, полученной также, как и в обычном методе ИФК, определяются дозы γ-излу­чения D_П и О_Э или D_Э1, соответствующие почернениям S_П и S_Э или S_Э1.

Доза γ-излучения, попавшего на пленку, очевидно равна D_П. Доза теп­ловых нейтронов D_Н (бэр) определяется по формуле

,

где Г – усиливающее действие на пленку двух экранов при γ- облучении;

Н – чувствительность пленки с двумя экранами к тепловым ней­тронам.

Если определено D_Э1, то

,

где Г₁ – усиливающее действие экрана на пленку при воздействии γ-излу­­чения;

Н₁ – чувствительность пленки с одним экраном к тепловым нейтро­нам.

Если S_Э или S_Э1 значительно больше S_П, т.е. пятно резко выделя­ется на фоне, то расчет доз тепловых нейтронов ведется по упрощенным формулам: D_Н= D_Э /Н или D_Н= D_Э1/H₁.

Коэффициенты Н и H₁, Г и Г₁ в конечном случае могут иметь следу­ющие значения при работе с пленкой типа "рентген" X:

Н = 66 (+10%);

H₁ = 28 (+25%);

Г = 2,0 (+12%);

Г₁ = 1,4 (+12%);

при работе с пленкой типа "Аgfа":

Н = 91 (+10%);

H₁ = 33 (+25%);

Г = 2,4 (+12%);

Г₁ =1,6 (+12%).

На пленке типа "рентген" X метод ИФКН позволяет регистрировать от 0,002 до 0,3 бэр тепловых нейтронов. На пленке типа "Agfa" – от 0,001 до 0,1 бэр (за 1 бэр принят поток тепловых нейтронов, равный 4,32 ·10⁸ нейтр/см²).

Точность измерения дозы тепловых нейтронов достигает +30% и ухудшается при измерениях больших доз, а также в случаях, когда γ-излучение в несколько десятков раз более интенсивно, чем поток теп­ловых нейтронов.

При работе следует оберегать кассеты ИФКН от сильных ударов и от попадания внутрь кассеты пыли, грязи и влаги. После действия света на экраны они имеют слабое послесвечение, которое может засветить фото­пленку. Поэтому, прежде чем заряжать кассеты с такими экранами плен­кой, следует выдержать их в темноте в течение нескольких часов.

Регистрацию данных контроля ИФКН следует вести в журналах по той же форме, как для индивидуального фотографического контроля.